{"title":"关于反平面变形下应力集中器(如裂缝和弹性串)与弹性楔形体的相互作用","authors":"М. С. Григорян, Аветик Вараздатович Саакян","doi":"10.54503/0002-3051-2023.76.4-3","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"The problem of contact interaction of two identical stringers with an elastic wedge of arbitrary angle of solution, when a system of cracks is located on the bisector of the wedge, is considered under conditions of antiplane deformation. The stringers are symmetrically bisected to the faces of the wedge. Stringers and crack banks are loaded with tangential forces causing antiplane deformation (longitudinal shear) of the wedge. Using the Mellin integral transformation, the solution of the problem is reduced to a system of two singular integral equations (SIE), from which the tangential contact stresses under the stringers and the dislocation densities at the crack banks are determined. The determining system of the SIE is solved by the numerical-analytical method of mechanical quadratures. A numerical analysis was carried out in the case where there is only one crack on the bisector of the wedge. Graphs were constructed illustrating the dependence of the main required quantities on the wedge opening angle and the distance between the wedge tip and the crack.\nՀակահարթ դեֆորմացիայի պայմաններում դիտարկվում է կամայական անկյունային բացվածքով առաձգական սեպի և երկու միանման վերադիրների կոնտակտային փոխազդեցության խնդիրը, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է ճաքերի համակարգ։ Վերադիրները կիսորդի նկատմամբ համաչափ ամրացված են սեպի եզրերին: Վերադիրները և ճաքերի ափերը բեռնված են շոշափող ուժերով՝ առաջացնելով հակահարթ դեֆորմացիա (երկայնական սահք): Մելինի ինտեգրալ ձևափոխության օգնությամբ խնդրի լուծումը բերվում է երկու սինգուլյար ինտեգրալ հավասարումներից (ՍԻՀ) կազմված համակարգի, որտեղից որոշվում են շոշափող կոնտակտային լարումները վերադիրների տակ և դիսլոկացիաների խտությունը ճաքերի ափերին: Որոշիչ ՍԻՀ համակարգը լուծվում է մեխանիկական քառակուսացման բանաձևերի թվային-վերլուծական մեթոդով: Կատարվել է թվային վերլուծություն, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է միայն մեկ ճաք: Կառուցվել են գրաֆիկներ, որոնք պատկերում են հիմնական որոնվող մեծությունների կախվածությունը սեպի բացվածքից և սեպի գագաթի և ճաքի միջև եղած հեռավորությունից:\nВ условиях антиплоской деформации рассматривается задача о контактном взаимодействии двух одинаковых стрингеров с упругим клином произвольного угла раствора, когда на биссектрисе клина расположена система трещин. Стрингеры скреплены с гранями клина симметрично относительно биссектрисы. Стрингеры и берега трещин нагружены касательными силами, вызывающими антиплоскую деформацию (продольный сдвиг) клина. При помощи интегрального преобразования Меллина решение задачи сводится к системе из двух сингулярных интегральных уравнений (СИУ), откуда определяются касательные контактные напряжения под стрингерами и плотности дислокаций на берегах трещин. Определяющая система СИУ решается численно-аналитическим методом механических квадратур. Проведен численный анализ в случае, когда на биссектрисе клина имеется только одна трещина. Построены графики иллюстрирующие зависимость основных искомых величин от угла раствора клина и расстояния между вершиной клина и трещиной.","PeriodicalId":399202,"journal":{"name":"Mechanics - Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia","volume":"43 45","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"О взаимодействии концентраторов напряжений типа трещин и упругих стрингеров с упругим клиновидным телом при антиплоской деформации\",\"authors\":\"М. С. Григорян, Аветик Вараздатович Саакян\",\"doi\":\"10.54503/0002-3051-2023.76.4-3\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"The problem of contact interaction of two identical stringers with an elastic wedge of arbitrary angle of solution, when a system of cracks is located on the bisector of the wedge, is considered under conditions of antiplane deformation. The stringers are symmetrically bisected to the faces of the wedge. Stringers and crack banks are loaded with tangential forces causing antiplane deformation (longitudinal shear) of the wedge. Using the Mellin integral transformation, the solution of the problem is reduced to a system of two singular integral equations (SIE), from which the tangential contact stresses under the stringers and the dislocation densities at the crack banks are determined. The determining system of the SIE is solved by the numerical-analytical method of mechanical quadratures. A numerical analysis was carried out in the case where there is only one crack on the bisector of the wedge. Graphs were constructed illustrating the dependence of the main required quantities on the wedge opening angle and the distance between the wedge tip and the crack.\\nՀակահարթ դեֆորմացիայի պայմաններում դիտարկվում է կամայական անկյունային բացվածքով առաձգական սեպի և երկու միանման վերադիրների կոնտակտային փոխազդեցության խնդիրը, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է ճաքերի համակարգ։ Վերադիրները կիսորդի նկատմամբ համաչափ ամրացված են սեպի եզրերին: Վերադիրները և ճաքերի ափերը բեռնված են շոշափող ուժերով՝ առաջացնելով հակահարթ դեֆորմացիա (երկայնական սահք): Մելինի ինտեգրալ ձևափոխության օգնությամբ խնդրի լուծումը բերվում է երկու սինգուլյար ինտեգրալ հավասարումներից (ՍԻՀ) կազմված համակարգի, որտեղից որոշվում են շոշափող կոնտակտային լարումները վերադիրների տակ և դիսլոկացիաների խտությունը ճաքերի ափերին: Որոշիչ ՍԻՀ համակարգը լուծվում է մեխանիկական քառակուսացման բանաձևերի թվային-վերլուծական մեթոդով: Կատարվել է թվային վերլուծություն, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է միայն մեկ ճաք: Կառուցվել են գրաֆիկներ, որոնք պատկերում են հիմնական որոնվող մեծությունների կախվածությունը սեպի բացվածքից և սեպի գագաթի և ճաքի միջև եղած հեռավորությունից:\\nВ условиях антиплоской деформации рассматривается задача о контактном взаимодействии двух одинаковых стрингеров с упругим клином произвольного угла раствора, когда на биссектрисе клина расположена система трещин. Стрингеры скреплены с гранями клина симметрично относительно биссектрисы. Стрингеры и берега трещин нагружены касательными силами, вызывающими антиплоскую деформацию (продольный сдвиг) клина. При помощи интегрального преобразования Меллина решение задачи сводится к системе из двух сингулярных интегральных уравнений (СИУ), откуда определяются касательные контактные напряжения под стрингерами и плотности дислокаций на берегах трещин. Определяющая система СИУ решается численно-аналитическим методом механических квадратур. Проведен численный анализ в случае, когда на биссектрисе клина имеется только одна трещина. Построены графики иллюстрирующие зависимость основных искомых величин от угла раствора клина и расстояния между вершиной клина и трещиной.\",\"PeriodicalId\":399202,\"journal\":{\"name\":\"Mechanics - Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia\",\"volume\":\"43 45\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-26\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Mechanics - Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.54503/0002-3051-2023.76.4-3\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Mechanics - Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.54503/0002-3051-2023.76.4-3","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
在反平面变形的条件下,考虑了当裂缝系统位于楔形的平分线上时,两根相同的弦杆与任意解理角的弹性楔形的接触相互作用问题。弦杆与楔面对称分切。弦杆和裂缝组受到切向力的加载,导致楔形反平面变形(纵向剪切)。利用梅林积分变换,该问题的求解被简化为两个奇异积分方程(SIE)系统,由此可确定弦杆下的切向接触应力和裂纹组的位错密度。该奇异积分方程组的求解采用机械四次方的数值分析方法。在楔形平面上只有一条裂缝的情况下进行了数值分析。绘制的图表说明了主要所需数量对楔形开口角和楔形顶端与裂缝之间距离的依赖性。Հակահարթ դեֆորմացիայի պայմաններում դիտարկվում է կամայականային բացվածքով առաձգական սեպի և երկու միանման վերադիրրերի կոնտակտային փոխազդեցության խնդիր,երսեպի կիսոդի վրա առկա է ճաքերի համակրագ։ Վերադիրներըիսորդի նկատմամմբ համաչափ ամրավացվածն եպիսե զրին:Վերադիրները և ճաքերի ափերը բեռվածեփողժեով՝ առաջացնելով հակհարթ դեֆորմացիա(երկայնակնասհք):Մելինինտեգրալձևափոխությանօգնությամ բխդնրի լուումը ծբրվում է երկուս նիգուլյար ինտեգրալ հվասաումմենից (优势Ի)կազմվածհամմկաագի、ոտ եղից որոշվում եշոշնփոափող կոնտատային լաումները վերադիրն երի տակ դիսլոկացիաենրի խտությու նճաքեի ափեին:Որոշիչ ՍԻՀ համակարգը լուծվումմ է մեխանիկական քառակուսացման բանաձևերի թվային-վերլուծական մեթոդով: Կատարվել է թվային վերլուծություն, երբ սեպի իկսորդիվրաա առկա է իիակսորդիվա առկա է իմայ մեն եկ ճաք:Կառուցվել են գրաֆիկներ, որոնք պատկերուրում են հիմնական որոնվող մեծութույունների կակավածությունը սեպի բացվածքից և սեպի գագաթի և ճաքի միջև եղած հեռավորությունից:在反平面变形条件下,考虑了两根相同的弦杆与任意解理角的弹性楔块的接触相互作用问题,当裂缝系统位于楔块的平分线上时。弦杆与楔面的粘结相对于二等分面对称。弦杆和裂缝组由切向力加载,导致楔形反平面变形(纵向剪切)。梅林积分变换将问题简化为两个奇异积分方程(SIE)系统,由此可确定弦杆下的切向接触应力和裂纹组上的位错密度。国际空间站的确定系统是通过机械二次方程的数值和分析方法求解的。数值分析是在楔形平面上只有一条裂缝的情况下进行的。图表说明了主要所需数量与楔形解的角度以及楔形顶端与裂缝之间距离的关系。
О взаимодействии концентраторов напряжений типа трещин и упругих стрингеров с упругим клиновидным телом при антиплоской деформации
The problem of contact interaction of two identical stringers with an elastic wedge of arbitrary angle of solution, when a system of cracks is located on the bisector of the wedge, is considered under conditions of antiplane deformation. The stringers are symmetrically bisected to the faces of the wedge. Stringers and crack banks are loaded with tangential forces causing antiplane deformation (longitudinal shear) of the wedge. Using the Mellin integral transformation, the solution of the problem is reduced to a system of two singular integral equations (SIE), from which the tangential contact stresses under the stringers and the dislocation densities at the crack banks are determined. The determining system of the SIE is solved by the numerical-analytical method of mechanical quadratures. A numerical analysis was carried out in the case where there is only one crack on the bisector of the wedge. Graphs were constructed illustrating the dependence of the main required quantities on the wedge opening angle and the distance between the wedge tip and the crack.
Հակահարթ դեֆորմացիայի պայմաններում դիտարկվում է կամայական անկյունային բացվածքով առաձգական սեպի և երկու միանման վերադիրների կոնտակտային փոխազդեցության խնդիրը, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է ճաքերի համակարգ։ Վերադիրները կիսորդի նկատմամբ համաչափ ամրացված են սեպի եզրերին: Վերադիրները և ճաքերի ափերը բեռնված են շոշափող ուժերով՝ առաջացնելով հակահարթ դեֆորմացիա (երկայնական սահք): Մելինի ինտեգրալ ձևափոխության օգնությամբ խնդրի լուծումը բերվում է երկու սինգուլյար ինտեգրալ հավասարումներից (ՍԻՀ) կազմված համակարգի, որտեղից որոշվում են շոշափող կոնտակտային լարումները վերադիրների տակ և դիսլոկացիաների խտությունը ճաքերի ափերին: Որոշիչ ՍԻՀ համակարգը լուծվում է մեխանիկական քառակուսացման բանաձևերի թվային-վերլուծական մեթոդով: Կատարվել է թվային վերլուծություն, երբ սեպի կիսորդի վրա առկա է միայն մեկ ճաք: Կառուցվել են գրաֆիկներ, որոնք պատկերում են հիմնական որոնվող մեծությունների կախվածությունը սեպի բացվածքից և սեպի գագաթի և ճաքի միջև եղած հեռավորությունից:
В условиях антиплоской деформации рассматривается задача о контактном взаимодействии двух одинаковых стрингеров с упругим клином произвольного угла раствора, когда на биссектрисе клина расположена система трещин. Стрингеры скреплены с гранями клина симметрично относительно биссектрисы. Стрингеры и берега трещин нагружены касательными силами, вызывающими антиплоскую деформацию (продольный сдвиг) клина. При помощи интегрального преобразования Меллина решение задачи сводится к системе из двух сингулярных интегральных уравнений (СИУ), откуда определяются касательные контактные напряжения под стрингерами и плотности дислокаций на берегах трещин. Определяющая система СИУ решается численно-аналитическим методом механических квадратур. Проведен численный анализ в случае, когда на биссектрисе клина имеется только одна трещина. Построены графики иллюстрирующие зависимость основных искомых величин от угла раствора клина и расстояния между вершиной клина и трещиной.